2020届江苏省常州市高三上学期教育学会学业水平监测（期末考试）物理试题解析

绝密★启用前物理 注意事项 软件开发合同注意事项软件销售合同注意事项电梯维保合同注意事项软件销售合同注意事项员工离职注意事项 ：1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2、请将 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 正确填写在答题卡上一、单项选择题:本题共5小题，每小题3分，共计15分，每小题只有一个选项符合题意。1.电容器是非常重要的电学元件，通过充电使一电容器的带电量变为原来的2倍，则该电容器的()A.电容变为原来的2倍B.电压变为原来的2倍C.耐压变为原来的4倍D.场强变为原来的4倍答案：B解：A．电容器的电容与其带电量无关，选项A错误；B．根据Q=CU可知，电量变2倍，则电压变为原来的2倍，选项B正确；C．电容器的耐压与带电量无关，选项C错误；D．根据可知，场强变为原来的2倍，选项D错误；故选B。2.吊床是人们喜爱的休闲方式。设吊床被轻绳吊在两棵竖直的树干上，如图为人躺在该吊床上平衡后的情景，关于树干受到绳拉力的水平分量和竖直分量，根据情景可以判定()A.左侧受到的水平分力较大B.右侧受到的水平分力较大C.左侧受到的竖直分力较大D.右侧受到的竖直分力较大答案：D解：AB．吊床在水平方向受力平衡，则两边树干对绳子拉力的水平分量是相等的，选项AB错误；CD．若绳子与竖直方向的夹角为θ，则，因为左侧绳子与竖直方向的夹角较大，则左侧受到的竖直分力较小，选项C错误，D正确；故选D。3.光敏电阻是一种对光敏感的元件，典型的光敏电阻在没有光照射时其电阻可达100kΩ，在有光照射时其电阻可减小到100Ω，小明同学用这样的光敏电阻和实验室里0.6A量程的电流表或3V量程的电压表，定值电阻以及两节干电池，设计一个比较灵敏的光照强度测量计，下列电路可行的是()A.B.C.D.答案：B解：A．图中当光敏电阻阻值在100Ω~100kΩ变化时，电压表的读数范围：读数变化范围很小，A不符合题意；B．图中当光敏电阻阻值在100Ω~100kΩ变化时，电压表的读数范围：读数变化范围较大，B符合题意；C．该图中电流表读数是恒定的，C不符合题意；D．该图中当光敏电阻阻值在100Ω~100kΩ变化时，电流表读数很小，且变化范围也很小，D不符合题意；故选B。4.我国在2018年5月21日发射了嫦娥四号的中继星“鹊桥”，为我国嫦娥四号卫星在月球背面的工作提供通讯支持；“鹊桥”号随月球同步绕地球运动，并绕地月连线的延长线上的一点(拉格朗日点L2)做圆周运动，轨道被称为“晕轨道”，已知引力常量为G.下列说法正确的是()A.静止在地球上的观察者认为“鹊桥”号做圆周运动B.“鹊桥”号受地球引力、月球引力和向心力作用C.已知月球绕地球公转的周期和半径可以求得地球质量D.已知“鹊桥”号的周期和轨道半径可以测得月球质量答案：C解：A．因为“鹊桥”号与月球同步绕地球运动，并绕地月连线的延长线上的一点(拉格朗日点L2)做圆周运动，则静止在地球上的观察者看到“鹊桥”号不是做圆周运动，选项A错误；B．“鹊桥”号受地球引力、月球引力作用，向心力是月球和地球的引力的矢量和，选项B错误；C．根据，已知月球绕地球公转的周期T和半径r可以求得地球质量M，选项C正确；D．因“鹊桥”号做圆周运动的向心力由地球和月球共同提供，则已知“鹊桥”号的周期和轨道半径不可以测得月球质量，选项D错误；故选C。5.如图所示，在地面上空以初速度水平抛出一个质量为m的小球，小球下落过程中，其动能EK、重力势能Ep、重力的功率P、重力的功W与时间t的关系图象中，正确的是()A.B.C.D.答案：C解：A．某时刻的动能则图像是不过原点且开口向上的抛物线，选项A错误；B．重力势能则图像不是直线，选项B错误；C．重力的功率则P-t图像是过原点的直线，选项C正确；D．重力的功：则W-t图像是过原点的曲线，选项D错误。二、多项选择题:本题共4小题，每小题4分，共计16分.每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。6.如图所示，钳型电流表是一种穿心式电流互感器，选择量程后，将一根通电导线夹入钳中，就可以读出导线中的电流.该电流表()A.可以测直流电流B.可以测交流电流C.量程旋钮旋到大量程时接入电路的线圈匝数变多D.量程旋钮旋到大量程时接入电路的线圈匝数变少答案：BC解：AB．电流互感器是根据电磁感应原理制成的，则只能测量交流电流，不能测量直流电流，选项A错误，B正确；CD．根据可知，n1和I2一定，则当I1变大时n2要增大，则量程旋钮旋到大量程时接入电路的线圈匝数变多，选项C正确，D错误；故选BC。7.如图所示，质量不等的两同学到游乐场乘“旋转秋千”，他们分别坐在用相同长度的轻质缆绳悬挂的相同座椅中，当圆盘带着两人达到匀速转动时，两人角速度大小为、，线速度大小分别为、，向心加速度大小为、，增加的重力势能为、，已知，不计空气阻力，下列判断正确的是()A.B.C.D.答案：AD解：A．当圆盘带着两人达到匀速转动时，两人角速度相同，选项A错误；B．设悬线与竖直方向的夹角为θ，根据其中可知，转动与人的质量无关，则两人转动的半径r以及θ相等，线速度相等，选项B错误；C．根据可知，向心加速度相等，选项C错误；D．增加重力势能因为可知，选项D正确；故选AD。8.如图所示，实线为正电荷与接地的很大平板带电体电场的电场线，虚线为一以点电荷为中心的圆，a、b、c是圆与电场线的交点.下列说法正确的是()A.虚线为该电场的一条等势线B.a点的强度大于b点的强度C.a点的电势高于b点的电势D.检验电荷-q在b点的电势能比c点的大答案：CD解：A．虚线上各点的电场线与虚线不都是垂直的，则虚线不是该电场的一条等势线，选项A错误；B．因b点的电场线较a点密集，则a点的强度小于b点的强度，选项B错误；C．正电荷到a点间平均场强比正电荷到b点的平均场强小，则正电荷与a点间电势差小于正电荷与b点间电势差，可知a点的电势高于b点的电势，选项C正确；D．通过画出过b点的等势线可知，b点的电势低于c点，则检验电荷-q在b点的电势能比c点的大，选项D正确。9.如图所示，竖直杆上套有一个质量m的小球A，用不可伸长的轻质细绳通过轻质定滑轮O，连接小球A、B.小球A从细绳与竖直方向的夹角为37°的位置由静止释放，恰能运动到细绳与竖直方向垂直的C点，一切阻力不计，已知sin37°=0.6.则()A.小球A在上升过程中加速度先减小后增大B.小球B在最低点时加速度和速度都为零C.小球B的质量为1.25mD.小球B的质量为2m答案：AD解：A．小球A在从开始到C点的过程中，先加速后减速，一定存在一个受力平衡的位置，此位置的合力为零，加速度为零，则小球A在上升过程中加速度先减小后增大，选项A正确；B．小球A运动到C点后，会重新下降，则小球B在最低点时速度为零，加速度不为零，选项B错误；CD．设OC=3L，则整个过程中对AB的整体由能量关系：解得mB=2m选项C错误，D正确；故选AD.三、简答题:本题分必做题(第10～12题)和选做题(第13题)两部分，共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.10.如图甲所示为探究物体运动加速度与物体质量、物体受力关系的实验装置，砂和砂桶质量用m表示，小车和车上所加砝码总质量用M表示，小车运动加速度用a表示.(1)实验过程中需要适当抬起长木板的一端以平衡摩擦力，该步骤中________(选填“要”或“不要”)将纸带和小车连接好并穿过打点计时器；(2)在探究加速度与小车质量关系过程中，应该保持________不变；(3)通过增减小车中砝码改变小车质量M，实验测出多组a、M数据，根据数据所作的图线可能是图乙中的_____________；(4)根据图象，该实验过程中小车和砝码总质量M应_____________(选填“远大于”、“远小于”或“接近”)砂和砂桶质量m.答案：(1).要(2).拉力(3).C(4).远大于解：(1)[1]．实验过程中需要适当抬起长木板一端以平衡摩擦力，该步骤中要将纸带和小车连接好并穿过打点计时器；(2)[2]．在探究加速度与小车质量关系过程中，应该保持拉力不变，即砂和砂桶重力不变；(3)[3]．在研究加速度跟小车质量M的关系时，保持沙和沙桶质量m不变，改变小车质量M，在小车质量M远大于沙和沙桶质量m时，即当满足M≫m时，可以认为小车受到的拉力（合力）F=mg，此时加速度a与小车质量M成反比，以横轴，a为纵轴，则a-图象应是过原点的直线，当小车质量M不远大于重物质量m时，小车受到的拉力明显小于重物重力，a-图象向下弯曲，故C正确。(4)[4]．根据图象，该实验过程中小车和砝码总质量M应远大于砂和砂桶质量m.11.某实验小组设计了如图甲所示的电路来测量蓄电池的电源电动势和内电阻.(1)定值电阻R1=20Ω，连接好电路，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片位置，发现电压表V1有读数，电压表V2始终无读数，经检查发现电路中存在断路故障，则该故障可能在__________(选填“ab”、“bc”或“cd”)两点间.(已知连接电表的导线都是正常的)(2)排除故障后，闭合开关S，调节滑动変阻器的阻值，记录多组电压表的示数U1、U2，如上表所示，请根据表中数据在图乙中作出U2-U1图象________.(3)由图可知，电源电动势E=________V，内阻r=________Ω.(结果均保留两位有效数字)(4)为減小系统误差，R1可以选择比上述_______(填“较大”、“较小”)一些的阻值.答案：(1).bc(2).(3).6.0(4).10(5).较小解：(1)[1]．连接电表导线都是正常的，若发生断路的是ab，两电压表示数均为零；发生断路的是cd，电压表V2有读数，电压表V1无读数；若发生断路的是bc，电压表V1有读数，电压表V2无读数，故发生断路的是bc；(2)[2]．根据表中数据利用描点法可得出对应的图象如图所示；(3)[3][4]．根据电路图由闭合电路欧姆定律可知：整理可得：由图可知，图象与纵轴的截距表示电动势，则E=6.0V；图象的斜率解得：r=10Ω；(4)[5]．本实验中由于电压表V1分流作用而使测量电流偏小，从而出现误差．为減小系统误差，R1可以选择比上述较小一些的阻值.12.关于黑体辐射图象，下列判断正确的是__________.A.T1<T2<T3<T4B.T1>T2>T3>T4C.测量某黑体辐射强度最强的光的波长可以得知其温度D.测量某黑体任一波长的光的辐射强度可以得知其温度答案：BC解：AB．因随着温度的升高，辐射强度增强，同时辐射强度的极大值向波长较短方向移动，所以T1>T2>T3>T4．故A错误，B正确；CD．测量某黑体辐射强度最强的光的波长可以得知其温度，选项C正确，D错误；故选择BC。13.如图甲所示为氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路阴极K上时，电路中电流随电压变化的图象如图丙，则金属的逸出功W=_____eV；将上述各种频率的光分别照射到电路阴极K上，共有________种频率的光能产生光电流.答案：(1).6.75(2).3解：[1]．大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出频率最高的光子是对应着从n=4到n=1的跃迁，频率最高光子的能量为由图可知辐射光电子的最大初动能为6eV，根据可知金属的逸出功[2]．从n=4到低能级的跃迁中能辐射出6种不同频率的光子，其中光子能量大于6.75eV的跃迁有：n=2到n=1的跃迁，辐射光子的能量为（-3.4）-（-13.6）eV=10.2eV；n=3到n=1的跃迁，辐射光子的能量为（-1.51）-（-13.6）eV=12.09eV；n=4到n=1的跃迁，辐射光子的能量为（-0.85）-（-13.6）eV=12.75eV；其余跃迁光子能量小于6.75eV：n=4到n=2的跃迁，辐射光子的能量（-0.85）-（-3.4）eV=2.55eV；所以各种频率的光分别照射到电路阴极K上，共有3种频率的光能产生光电流.14.一个静止的铀核（U）要放出一个α粒子变成钍核（Th），已知α粒子动能为Ek1，且在核反应中释放的能量全部转化为两个粒子的动能．（已知真空中的光速为c），求：①钍核的动能②该核反应中的质量亏损．答案：①；②．【分析】(1)衰变过程等效于爆炸，满足动量守恒和能量守恒，结合动能的表达式即可求出；(2)衰变产生的能量全部以动能的形式释放，可求释放的总能量，结合爱因斯坦质能方程，求出质量亏损．解：①衰变过程系统动量守恒，以α粒子的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得：根据动能与动量的关系可知α粒子的质量数为4，钍核的质量数为234，则故②根据动能表达式，则释放的总能量：解得：由质能方程知释放总能量为：E=△mc2解得点评：本题考查了写核反应方程式、求速度、求质量亏损，知道核反应过程质量数与核电荷数守恒、应用动量守恒定律、质能方程即可解题．15.关于某一气体在不同温度下的速率分布图象，下列判断正确的是___________.A.T1>T2B.T1<T2C.两条图线和横轴所包围的面积一定相等D.两条图线和横轴所包围的面积可能不等答案：BC解：AB．温度越高分子热运动越激烈，分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大，图T2，速率大的分子比例大，温度高；图T1速率大的分子所占比例最小，温度低，故T1＜T2；故A错误，B正确；CD．图中两个状态下曲线下的面积都是1，则两条图线和横轴所包围的面积一定相等，选项C正确，D错误；故选BC.16.如图所示为一定质量的氦气(可视为理想气体)状态变化的V-T图象.已知该氦气所含的氦分子总数为N，氦气的摩尔质量为M，其在状态A时的压强为，阿伏加德罗常数为.(1)氦气分子的质量；(2)在C状态时氦气分子间的平均距离d；(3)在第(2)小题的情境中，试求：①氦气在B状态时的压强；②若氦气从状态B到状态C过程外界对氦气做功为W，则该过程中氦气是吸热还是放热?传递的热量为多少?答案：(1)(2)(3)①②该过程中氦气是放热过程，传递的热量为W。解：(1)氦气分子的质量(2)C状态时气体的体积为V0，一个分子所占空间的平均体积为：把气体分子所占平均空间看成是立方体模型，有：V=d3所以氦气在C状态时氦气分子间的平间距离；(3)①气体从A到B是等容变化过程，根据查理定律有：解得：②气体从B到C时等温变化过程，对于一定质量的理想气体，温度不变，内能不变△U=0，外界对氦气做功为W＞0，根据热力学第一定律W+Q=△U，有：Q=-W＜0则该过程中氦气是放热过程，传递的热量为W。17.关于某物体受迫振动的共振曲线，下列判断正确的是_________.A.物体的固有频率等于B.物体作受迫振动时的频率等于C.物体作受迫振动时振幅相同则频率必相同D.为避免共振发生应该让驱动力的频率远离答案：AD解：A．由图可知，物体的固有频率等于f0，选项A正确；B．物体作受迫振动时，只有当发生共振时频率才是f0，即物体做受迫振动的频率不一定等于f0，选项B错误；C．物体作受迫振动时振幅相同，频率不一定相同，选项C错误；D．根据产生共振的条件可知，为避免共振发生应该让驱动力的频率远离f0，选项D正确；故选AD.18.一个半径为的薄软木圆片，在它的圆心处插入一枚大头针．让它们浮在水面上，如图所示．调整大头针露出的长度，直至从水面上方的各个方向向水中看，都恰好看不到大头针，这是因为发生了__________现象．若此时木片下方大头针的长度为h，则水的折射率为__________．答案：全反射解：因为从水面上方的各个方向向水中看，都恰好看不到大头针，这是因为发生了全反射现象．由光路图可知，，解得：19.一列横波在x轴上沿+x方向传播，介质中a、b两质点的平衡位置分别位于x轴上=0、处，t=0时，a点恰好经过平衡位置向上运动，b点正好到达最高点，且b点到x轴的距离为4cm，已知这列波的频率为25Hz。求:(1)求经过ls时间内，a质点运动的路程；(2)若a、b在x轴上的距离小于一个波长，求该波的波速.答案：(1)4m(2)600m/s解：(1)质点a一个周期运动的路程s0=4A=0.16m  1s内的周期数是 1s内运动的路程s=ns0=4m(2)因为横波在x轴上沿+x方向传播，a、b在x轴上的距离小于一个波长，且t=0时，a点恰好经过平衡位置向上运动，b点正好到达最高点，可知则λ=24m解得四、计算题:本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.20.如图所示，竖直固定的足够长的光滑金属导轨MN、PQ，间距L=0.2m，其电阻不计.完全相同的两根金属棒ab、cd垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终良好接触.已知两棒质量均为m=0.01kg，电阻均为R=0.2Ω，棒cd放置在水平绝缘平台上，整个装置处在垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度B=1.0T.棒ab在竖直向上的恒力F作用下由静止开始向上运动，当ab棒运动位移x=0.1m时达到最大速度，此时cd棒对绝缘平台的压力恰好为零，重力加速度g取10m/s2.求：(1)恒力F的大小；(2)ab棒由静止到最大速度通过ab棒的电荷量q；(3)ab棒由静止到达到最大速度过程中回路产生的焦耳热Q.答案：(1)0.2N(2)0.05C(3)5×10-3J解：(1)当棒ab达到最大速度时，对ab和cd的整体：(2)ab棒由静止到最大速度通过ab棒的电荷量解得 (3)棒ab达到最大速度vm时，对棒cd有 BIL=mg由闭合电路欧姆定律知 棒ab切割磁感线产生的感应电动势E=BLvm代入数据解得   vm=1m/sab棒由静止到最大速度过程中，由能量守恒定律得代入数据解得  Q=5×10-3J21.如图所示，小车右端有一半圆形光滑轨道BC相切车表面于B点，一个质量为m=1.0kg可以视为质点的物块放置在A点，随小车一起以速度=5.0m/s沿光滑水平面上向右匀速运动.劲度系数较大的轻质弹簧固定在右侧竖直挡板上.当小车压缩弹簧到最短时，弹簧自锁(即不再压缩也不恢复形变)，此时，物块恰好在小车的B处，此后物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C.已知小车的质量为M=1.0kg，小车的长度为=0.25m，半圆形轨道半径为R=0.4m，物块与小车间的动摩擦因数为μ=0.2，重力加速度g取10m/s2.求:(1)物块在小车上滑行时的加速度a；(2)物块运到B点时的速度；(3)弹簧在压缩到最短时具有的弹性势能以及弹簧被压缩的距离.答案：(1)2m/s2；(2)；(3)14.5J；1m解：(1)物块在小车上滑行时，由牛顿第二定律解得a=2m/s2；(2)据题，物块恰能沿圆弧轨道运动到最高点C，由重力提供向心力，则有物块从B运动到C的过程，由机械能守恒定律得联立解得 (3)根据能量守恒定律得：解得Ep=14.5J从开始接触弹簧到弹簧压缩到最短时，滑块A相对地面的位移则小车的位移即弹簧被压缩的距离为0.25m22.如图所示，在xOy平面的第I象限中，磁场分界线OM的上下两侧分别有垂直纸面向里、向外的匀强磁场B1和B2，磁感应强度大小B1=B2=B.质量为m，电量为-q的粒子速度一定，从O点沿x轴正方向垂直射入磁场，在磁场中运动的半径为d.已知粒子重力不计，磁场分布区域的大小可以通过调节分界线OM与x轴间的夹角改变.(1)求粒子运动速度的大小；(2)欲使粒子从y轴射出，求分界线OM与x轴的最小夹角；(3)若分界线OM与x轴的夹角=30°，将下方磁场的磁感应强度大小变为，P是OM上一点，粒子恰能通过P点，求粒子从O点运动到P点时间.答案：(1)(2)75°(3)若粒子从上面磁场中经过P点，则粒子从O点运动到P点时间(n=1、2、3…)；若粒子从下面磁场中经过P点，则粒子从O点运动到P点时间(n=0、1、2、3….)解：(1)根据且r=d解得(2)欲使粒子恰好从y轴射出，则轨迹如图由几何关系可知，则，则分界线OM与x轴的最小夹角(3)将下方磁场的磁感应强度大小变为，则根据则运动半径变为，轨迹如图；粒子在上下磁场中运动的周期分别为在上下磁场中每次运动时间分别为若粒子从上面磁场中经过P点，则粒子从O点运动到P点时间(n=1、2、3….)若粒子从下面磁场中经过P点，则粒子从O点运动到P点时间(n=0、1、2、3….)